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1、第 1 页 共 12 页可编程控制器及应用自学考试课程考试大纲课程名称：可编程控制器及应用课程代码： 10730 第一部分课程性质与目标（一）课程性质与特点可编程控制器及应用是高等教育自学考试机电一体化专业的一门专业课。在机电一体化迅速发展的今天，可编程序控制器（简称PLC ）作为以计算机技术为核心的新型自动控制装置，以其功能性强、可靠性高、编程简单、使用方便和体积小巧的特点， 在工业生产中得到越来越广泛的应用，已成为当代工业自动化的主要支柱之一。 通过本课程的学习可以使考生了解PLC的工作原理， 初步掌握 PLC的编程方法和使用方法， 具备一定的设计、 调试和维护 PLC控制系统的能力，满足
2、现代工业对本专业学生的基本要求。（二）课程目标与基本要求本课程的目标和任务是使学生通过本课程的自学、实践训练和辅导考试， 进行有关 PLC工作原理、编程设计和操作使用的考察和训练，为以后的工作打下坚实的基础。课程基本要求如下：（本大纲依据本课程教材, 以三菱公司的FX2N系列 PLC为主要考察对象。 ) 1、掌握 PLC的特点，了解 PLC的应用范围及其发展趋势。2、掌握 PLC的工作原理与硬件结构 , 了解 PLC的性能指标和特殊功能模块的用途。3、熟练掌握顺序功能图、梯形图和指令表三种编程语言，了解其它编程语言。4、熟练掌握 PLC的编程元件及基本逻辑指令，了解功能指令的用法。3、熟练掌握
3、用梯形图的经验设计法和顺序控制设计法完成开关量控制系统的梯形图设计。5、学习 PLC控制系统的选型、配置、调试方法及应用技巧。6、本课程设置试验课，学习PLC的编程操作和应用。（三）与本专业其它课程的关系本课程是在学习了电工学、 微机原理和电气自动控制等课程后开设的一门专业课，通过本课程的学习使考生掌握现代化的控制手段，以适应工作的需要。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - 第 2 页 共 12 页第二部分考核内容与
4、考核目标第一章概述（一）学习的目的与要求通过本章的学习，掌握PLC的特点，了解 PLC的应用范围及其发展趋势。（二）考核知识点与考核目标1、PLC的特点（重点）识记： PLC的定义及主要特点。理解：PLC和一般的计算机控制系统、 继电器控制系统相比较所具有的优点。2、PLC的应用范围（次重点）识记： PLC的主要应用领域。3、PLC的发展史（一般）识记： PLC的由来和发展趋势。第二章可编程序控制器的硬件与工作原理（一）学习的目的与要求通过本章的学习，掌握 PLC的工作原理与硬件结构 , 了解 PLC的性能指标和特殊功能模块的用途。（二）考核知识点与考核目标1、PLC的工作原理（重点）识记：
5、PLC 的基本工作状态，扫描工作方式，扫描周期，输入/ 输出滞后时间。理解： PLC的扫描工作过程， PLC的?软继电器?通电? ?断电?的实际含义，PLC与继电器控制系统在工作方式上的区别。2、PLC的硬件结构（次重点）识记： PLC的组成， PLC从物理结构上的分类， CPU模块的组成，本地I/O和远程 I/O ，编程器 的种类和特点。理解：PLC常用存储器的种类和特点，交流输入模块与直流输入模块各自的特点，开关量输出模块的类型及其特点。应用：PLC中各种存储器所存储的信息，各种输入模块、开关量输出模快所适用的场合。3、PLC的性能指标和特殊功能模块的用途（一般）识记： FX系列 PLC型
6、号名称的表示方法和具体含义，FX系列 PLC的各种技术指标，基本单元，扩展单元，扩展模块，特殊功能模块。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - 第 3 页 共 12 页理解：基本单元、扩展单元和扩展模块的用法，特殊功能模块的用途。第三章可编程序控制器的编程语言与基本逻辑指令（一）学习的目的与要求通过本章的学习， 掌握 PLC的编程元件及基本逻辑指令， 了解 IEC 所表述的PLC的五种编程语言。（二）考核知识点与考核目
7、标1、PLC的编程元件及基本逻辑指令（重点）识记： FX系列 PLC梯形图中各编程元件的特点及表示方法，FX系列 PLC的各基本逻辑指令。理解： FX 系列 PLC各种编程元件和各基本逻辑指令在编程中的使用方法，掌握编程技巧。2、IEC所表述的 PLC的编程语言（次重点）识记： IEC所表述的 PLC的五种编程语言的表达方式及特点。理解：掌握梯形图和指令表两种编程语言之间的对应转换。第四章功能指令与简易编程器的使用方法（一）学习的目的与要求通过本章的学习，掌握简易编程器的使用方法，了解功能指令的使用方法。（二）考核知识点与考核目标1、简易编程器（重点）识记：掌握 FX-20P-E型简易编程器的
8、使用方法。2、功能指令（一般）识记：了解 FX系列 PLC的功能指令的表示方法和使用方法。第五章梯形图程序的设计方法（一）学习的目的与要求通过本章的学习，掌握梯形图的经验设计法和顺序控制设计法, 掌握用梯形图的经验设计法完成较简单的开关量控制系统的梯形图设计，熟练掌握用顺序控制设计法绘制顺序功能图。（二）考核知识点与考核目标1、梯形图的经验设计法（重点）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - 第 4 页 共 12 页识
9、记：梯形图的基本电路， 常闭触点输入信号的处理， 梯形图的经验设计法。应用： 掌握用梯形图的经验设计法完成较简单的开关量控制系统的梯形图设计，绘制相应的 PLC外部接线图和控制梯形图。2、根据继电器电路图设计梯形图的方法（次重点）识记：根据继电器电路图设计梯形图的基本方法及应注意的问题。3、梯形图的顺序控制设计法（重点）识记：梯形图的顺序控制设计法，顺序功能图，顺序功能图的组成、各部分含义和基本结构。理解：顺序控制设计法的本质， 与经验设计法的区别， 绘制顺序功能图的基本规则及注意事项。应用： 熟练掌握用梯形图的顺序控制设计法完成开关量控制系统的顺序功能图设计。第六章顺序控制梯形图的编程方式（
10、一）学习的目的与要求通过本章的学习，熟练掌握顺序控制梯形图的使用STL指令和起保停电路的编程方式，理解具有多种工作方式的系统的编程方式，了解以转换为中心的编程方式和仿 STL指令的编程方式。（二）考核知识点与考核目标1、使用 STL指令的编程方式和使用起保停电路的编程方式（重点）识记： STL指令及特点， RET指令， STL触点，使用 STL指令和使用起保停电路的编程方式。应用：掌握用上述两种编程方式对不同结构的顺序功能图进行编程，完成控制系统的程序设计。2、具有多种工作方式的系统编程方式（次重点）识记：工作方式的划分， 各工作方式的特点， 具有多种工作方式的系统的编程方式。3、转换为中心的
11、编程方式和仿STL指令的编程方式（一般）识记：转换为中心的编程方式和仿STL指令的编程方式。第七章可编程序控制器在工业中的应用（一）学习的目的与要求本章学习 PLC的选型与配置、控制系统的设计和调试，PLC的可靠性措施，PLC的应用实例。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - 第 5 页 共 12 页（二）考核知识点与考核目标1、PLC的选型与配置、控制系统的设计和调试（次重点）识记： PLC机型、结构、指令功能、I/
12、O 点数和存储器容量的选型与配置，控制系统的设计和调试步骤。2、PLC的可靠性措施， PLC的应用实例（一般）识记：PLC控制系统为可靠工作所应采取的措施，了解 PLC在各行业的应用。第三部分实践教学过程性考核训练（一）实践考核训练项目：可编程控制器及应用实践教学过程性考核训练通常在实际工作环境或模拟工作情景下进行。一般有实验考核、实习（实训）考核、计算机机上考核、作业（作品）考核、报告考核等项目形式。（二）考核知识点和考核目标子项目手持式简易编程器的使用 1、考核的目的与要求通过本实验的学习，掌握简易编程器的使用方法， 熟悉功能指令的使用方法。 2 、考核的内容1）知识点：了解 FX-20P
13、-E 手持式简易编程器与FX系列可编程序控制器（简称PLC ）的连接（一般）掌握 FX-20P-E 手持式简易编程器的组成与面板布置（次重点）熟悉 FX-20P-E 手持式简易编程器11个功能键功能与使用（重点）2）操作内容：学会独立正确地连接FX-20P-E 手持式简易编程器与PLC ；用一个小程序练习程序的写入、检查与修改；练习指令的读出、删除、插入；子项目 FX 系列可编程序控制器认识与基本逻辑指令（一） 1、考核的目的与要求通过本实验的学习，掌握PLC的编程元件及基本逻辑指令。 2 、考核的内容1）知识点：了解 PLC的工作原理（一般）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -
14、- - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - 第 6 页 共 12 页理解 PLC部分基本逻辑指令的含义（重点）熟悉 PLC部分基本逻辑指令编程方法及技巧（重点）2）操作内容：断电延时继电器电路的编程与各软继电器的波形图；闪烁电路编程及各软继电器的波形图；自动循环电路的编程及各软继电器的波形图；子项目 FX 系列可编程序控制器基本逻辑指令（二） 1、考核的目的与要求通过本实验的学习， 掌握 PLC的编程元件及基本逻辑指令， 了解 IEC 所表述的 PLC的五种编程语言。 2
15、 、考核的内容1）知识点：了解 PLC部分基本逻辑指令的含义（一般）熟悉 PLC部分基本逻辑指令编程方法及技巧（重点）掌握部分编程元件的工作原理（次重点）2）操作内容：顺序电路编程与各软继电器的波形图；脉冲输出电路编程与各软继电器的波形图；计数器电路的编程及各软继电器的波形图；子项目 简易控制程序的仿真实验 1、考核的目的与要求通过本实验的学习， 掌握开关量 I/O 模块的外部接线方式， 理解 PLC的工作原理。 2 、考核的内容1）知识点：掌握开关量 I/O 模块的外部接线方式（次重点）理解 PLC的工作原理（重点）理解 PLC中的软继电器与外部硬继电器的关系（一般）2）操作内容：断电延时继
16、电器电路的仿真；闪烁电路仿真；计数器电路的仿真；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - 第 7 页 共 12 页子项目 基本逻辑指令实例（一） 1、考核的目的与要求通过本实验的学习，进一步熟悉FX系列的可编程序控制器的指令，掌握编程器的使用方法和调试程序的方法。 2 、考核的内容1）知识点：进一步熟悉 FX系列的可编程序控制器的指令（次重点）用经验设计法编制的梯形图程序（一般）进一步掌握编程器的使用方法和调试程序的方法
17、（重点）2）操作内容：多种组队不同种控制的抢答器电路设计；独立正确组接抢答器仿真电路；按要求写出正确的实验报告；子项目 基本逻辑指令实例（二） 1、考核的目的与要求通过本实验的学习， 掌握用经验设计法编制的梯形图程序，进一步掌握编程器的使用方法和调试程序的方法。 2 、考核的内容1）知识点：进一步熟悉 FX系列的可编程序控制器的指令（次重点）用经验设计法编制的梯形图程序（一般）进一步掌握编程器的使用方法和调试程序的方法（重点）2）操作内容：带延时控制的彩灯电路设计；独立正确组接彩灯仿真电路；按要求写出正确的实验报告；子项目 基本逻辑指令（三） 1、考核的目的与要求通过本实验的学习，进一步熟悉F
18、X系列的可编程序控制器的指令，进一步掌握编程器的使用方法和调试程序的方法。 2 、考核的内容1）知识点：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - 第 8 页 共 12 页进一步熟悉 FX系列的可编程序控制器的指令（次重点）用经验设计法编制的梯形图程序（一般）进一步掌握编程器的使用方法和调试程序的方法（重点）掌握程序的外部接线方法（次重点）2）操作内容：用梯形图语句编写小车自动、步进及点动程序；独立正确组接自动往返小车程序
19、的仿真电路；按要求写出实验报告；子项目 步进顺序控制指令实例（一） 1、考核的目的与要求通过本实验的学习， 掌握步进顺控指令及编程方法， 熟悉顺序控制程序的设计和调试方法，掌握外部程序的接线方法。 2 、考核的内容1）知识点：掌握步进顺控指令及编程方法（重点）熟悉顺序控制程序的设计和调试方法（一般）掌握外部程序的接线方法（次重点）2）操作内容：用步进顺控指令设计喷水池程序；独立正确组接喷水池仿真电路；按要求写出实验报告；子项目 步进顺序控制指令实例（二） 1、考核的目的与要求通过本实验的学习， 了解步进顺控指令及编程方法， 熟悉顺序控制程序的设计和调试方法，掌握电机正反转的外部接线方法。 2
20、、考核的内容1）知识点：了解步进顺控指令及编程方法（一般）熟悉顺序控制程序的设计和调试方法（重点）掌握电机正反转的外部接线方法（重点）2）操作内容：用步进顺控指令设计电机正反转控制程序名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - 第 9 页 共 12 页独立正确组接电机正反转主控电路按要求写出完整的实验报告子项目 步进顺序控制指令实例（三） 1、考核的目的与要求通过本实验的学习， 了解步进顺控指令及编程方法， 熟悉顺序控制程
21、序的设计和调试方法，掌握简单气动回路的组接与控制电路外部接线方法。 2 、考核的内容1）知识点：了解步进顺控指令及编程方法（一般）熟悉顺序控制程序的设计和调试方法（重点）掌握简单气动回路的组接与控制电路外部接线方法（次重点）2）操作内容：用步进顺控指令设计简易气动计数器；独立正确组接气动回路；独立正确组接主控电路；按要求写出完整的实验报告；（三）实践考核训练项目成绩的评定应考者必须按照实践考核项目要求进行每一个子项目的实践，记录子项目实践内容和心得体会， 实践结束时写出实践报告。 指导教师根据应考者实践报告及学习过程中的表现进行口试 ，评出实践教学过程性考核成绩。第四部分有关说明与实施要求（一
22、）考核的能力层次表述本大纲在考核目标中，按照?识记? 、 ?理解? 、 ?应用?三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。 各能力层次为递进等级关系， 后者必须建立在前者的基础上，其含义是：识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。（二）教材名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -
23、- - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - 第 10 页 共 12 页1、指定教材2、参考教材可编程序控制器的编程方法与工程应用廖常初主编重庆大学出版社2001年第一版（三）自学方法指导1、应仔细阅读课程大纲的第一部分，了解课程的性质、地位和任务，熟悉课程的基本要求以及本课程与有关课程的联系，紧密围绕大纲要求自学。2、在阅读某一章教材内容前，应先认真阅读大纲中该章的考核知识点、自学要求和考核要求， 注意对各知识点的能力层次要求，以便在阅读教材时做到心中有数。3、考生应根据大纲要求，认真理解、吃透
24、每个知识点。对基本概念必须深刻理解，基本原理必须牢固掌握， 在阅读中遇到个别细节问题不清楚，在不影响继续学习的前提下， 可暂时搁置，留待以后对课程知识认识理解能力提高后再解决。4、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。5、学完教材的每一章节内容后，应根据大纲要求，完成教材中的练习题和思考题，这对理解、消化和巩固所学的知识，增加分析问题、解决问题的能力有很大帮助。在做练习之前， 应认真阅读教材， 按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学
25、知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析， 解题时应注意培养逻辑性， 针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。6、教材中未列入本大纲的其它章节不作考试要求。（四）对社会助学的要求1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。 2 、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。 3 、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
26、- - - - 第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - 第 11 页 共 12 页 4 、辅导时，应对学习方法进行指导， 宜提倡 认真阅读教材， 刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通 的方法。5、对应考者进行辅导时，要注意基础、突出重点，帮助应考者对课程内容建立一个整体的概念，对应考者提出的问题，应以启发引导为主。 6 、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。8、助学学时：本课
27、程共5 学分，建议总学时90学时，课时分配如下：章次内容学时第一章概述4 第二章可编程序控制器的硬件与工作原理10 第三章可编程序控制器的编程语言与基本逻辑指令16 第四章功能指令与简易编程器的使用方法4 第五章梯形图程序的设计方法16 第六章顺序控制梯形图的编程方式16 第七章可编程序控制器在工业中的应用4 实验20 总计90 （五）关于命题考试的若干规定(包括能力层次比例、难易度比例、内容程度比例、题型、考试方法和考试时间等) 1、本大纲各章所提到的考核要求中，各条细目都是考试的内容，试题覆盖到章，适当突出重点章节，加大重点内容的覆盖密度。 2、 试卷中对不同能力层次的试题比例大致是： 识
28、记 为 20% 、 理解为 35% 、 应用为 45% 。 3、试题难易程度要合理，可分为四档：易、较易、较难、难，这四档在各份试卷中分值所占的比例约为2：3：3：2。 4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65% ，次重点占 25% ，一般占 10% 。 5 、试题类型一般分为：填空题、画图题、编程语言互译题、简答题、设计题等。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - 第 12 页 共 12 页 6 、考试方
29、式采用闭卷纸笔考试。 7 、课程最终成绩的评定采用：过考（40% ）笔试（ 60% ） 。8、考试时间 150 分钟，采用百分制评分， 60 分合格。（六）题型示例（样题）1、填空CPU 模块主要由和组成。2、画图题画出图 1 中 M100的波形。3、编程语言互译写出图 2 所示梯形图的指令表程序。4、简答题简述可编程序控制器的定义。5、设计题用两个计数器设计一个定时电路，在X1接通 81000s 后将 Y1接通，画出梯形图。M101M100M101X1X1X1X1X2X3X4X1X2Y0Y1图1图2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - -
